Question

（2013?武漢二模）已知某非線性元件R的伏安特性數(shù)據(jù)如下表所示

I/A	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45
U/V	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40

（1）請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖甲中的坐標(biāo)紙上畫(huà)出元件R的伏安特性曲線；
（2 ）由元件R的伏安特性曲線可知：R的電阻隨著電壓的升高而

增大

；
（3）若將元件R與一個(gè)R₀=4.0Ω的電阻并聯(lián)，再接至電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=2.0Ω的 電源上，則元件R消耗的功率P=

0.18

W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，得到元件的伏安特性曲線，曲線每一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線斜率大小等于該點(diǎn)元件的電阻倒數(shù)，由圖象判斷元件電阻隨溫度變化的關(guān)系．
根據(jù)閉合電路歐姆定律，得到元件的實(shí)際電壓與電流的關(guān)系式，在圖上作出圖象，此圖象與元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)，表示元件實(shí)際工作狀態(tài)，讀出交點(diǎn)的電壓和電流，求出元件的實(shí)際功率．

解答：解：（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，得到元件的伏安特性曲線如圖所示；

（2）I-U圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，而斜率表示電阻的倒數(shù)，知元件的電阻增大．
（3）若將元件R與一個(gè)R₀=4.0Ω的電阻并聯(lián)，再接至電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=2.0Ω的 電源上，
設(shè)元件上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I．
根據(jù)閉合電路歐姆定律得
E=U+（

U

R0

+I）r
1.5=U+2（

U

4

+I）
I=

3

4

-

3

4

U
這是一個(gè)直線方程，把該直線在元件的伏安特性曲線圖上畫(huà)出，如圖所示．

這兩條曲線的交點(diǎn)為U=0.60V、I=0.30A，同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，
元件的實(shí)際功率P=UI=0.6×0.3=0.18W
故答案為：（1）如圖
（2）增大
（3）0.18

點(diǎn)評(píng)：本題考查了作圖象、求元件的電功率等問(wèn)題；確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵；求元件電功率，應(yīng)該使用圖象法，這是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法．